Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое

Исследована динамика обрушений кровли вслед за движущимся очистным забоем. Разработана геомеханическая модель для прогнозирования динамики обрушений и напряженного состояния массива в окрестности движущегося очистного забоя....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2003
Автори:	Красько, Н.И., Назимко, В.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України 2003
Назва видання:	Физика и техника высоких давлений
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167987
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое / Н.И. Красько, В.В. Назимко // Физика и техника высоких давлений. — 2003. — Т. 13, № 2. — С. 91-100. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-167987
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1679872025-02-09T09:49:16Z Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое Моделювання динаміки перерозподілу гірничого тиску, який супроводжує обрушення породних шарів в очисному забої Modeling of rock pressure redistribution due to roof caving in vicinity of advancing longwall face Красько, Н.И. Назимко, В.В. Исследована динамика обрушений кровли вслед за движущимся очистным забоем. Разработана геомеханическая модель для прогнозирования динамики обрушений и напряженного состояния массива в окрестности движущегося очистного забоя. Roof caving in a longwall face has been investigated by discrete element method. It was discovered that the caving is a complex process that begins with separation and disintegration of adjacent rock layers under action of shear stress. Tensile stress acts at the final stage of the caving. New geomechanic model has been developed to simulate periodic roof caving and stress redistribution around advancing longwall face. 2003 Article Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое / Н.И. Красько, В.В. Назимко // Физика и техника высоких давлений. — 2003. — Т. 13, № 2. — С. 91-100. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 61.43.Hv, 61.72.Qq https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167987 ru Физика и техника высоких давлений application/pdf Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Исследована динамика обрушений кровли вслед за движущимся очистным забоем. Разработана геомеханическая модель для прогнозирования динамики обрушений и напряженного состояния массива в окрестности движущегося очистного забоя.
format	Article
author	Красько, Н.И. Назимко, В.В.
spellingShingle	Красько, Н.И. Назимко, В.В. Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое Физика и техника высоких давлений
author_facet	Красько, Н.И. Назимко, В.В.
author_sort	Красько, Н.И.
title	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое
title_short	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое
title_full	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое
title_fullStr	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое
title_full_unstemmed	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое
title_sort	моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое
publisher	Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
publishDate	2003
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167987
citation_txt	Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое / Н.И. Красько, В.В. Назимко // Физика и техника высоких давлений. — 2003. — Т. 13, № 2. — С. 91-100. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Физика и техника высоких давлений
work_keys_str_mv	AT krasʹkoni modelirovaniedinamikipereraspredeleniâgornogodavleniâsoprovoždaûŝejobrušenieporodnyhsloevkrovlivočistnomzaboe AT nazimkovv modelirovaniedinamikipereraspredeleniâgornogodavleniâsoprovoždaûŝejobrušenieporodnyhsloevkrovlivočistnomzaboe AT krasʹkoni modelûvannâdinamíkipererozpodílugírničogotiskuâkijsuprovodžuêobrušennâporodnihšarívvočisnomuzaboí AT nazimkovv modelûvannâdinamíkipererozpodílugírničogotiskuâkijsuprovodžuêobrušennâporodnihšarívvočisnomuzaboí AT krasʹkoni modelingofrockpressureredistributionduetoroofcavinginvicinityofadvancinglongwallface AT nazimkovv modelingofrockpressureredistributionduetoroofcavinginvicinityofadvancinglongwallface
first_indexed	2025-11-25T13:06:34Z
last_indexed	2025-11-25T13:06:34Z
_version_	1849767753330720768
fulltext	Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 91 PACS: 61.43.Hv, 61.72.Qq Н.И. Красько, В.В. Назимко МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩЕЙ ОБРУШЕНИЕ ПОРОДНЫХ СЛОЕВ КРОВЛИ В ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ Донецкий национальный технический университет 83000, г. Донецк, ул. Артема, 58 Статья поступила в редакцию 28 ноября 2002 года Исследована динамика обрушений кровли вслед за движущимся очистным забоем. Разработана геомеханическая модель для прогнозирования динамики обрушений и напряженного состояния массива в окрестности движущегося очистного забоя. Одной из важнейших задач горнодобывающей промышленности Украины является обеспечение безопасности и эффективности подземных работ, по- скольку около 80% всех полезных ископаемых добывается подземным спо- собом. Весьма характерное проявление горного давления  обрушение пород кровли, которое сопровождается опасными динамическими процессами пе- рераспределения напряжений и разрушением массива в окрестности очист- ных забоев. Однако динамика обрушения породных слоев в кровле очистного забоя весьма сложна и трудно поддается исследованию. В натурных условиях можно получить лишь ограниченную информацию, относящуюся только к отдельным компонентам проявления горного давления. Вместе с тем знание об эволюции напряженно-деформированного состояния горного массива в окрестности очистного забоя в процессе обрушения породных слоев кровли дает основополагающую информацию при исследовании динамических про- явлений горного давления. Достаточно просто получить такую информацию можно лишь с помощью компьютерного моделирования, если выбрать под- ходящую геомеханическую модель изучаемого процесса. Обрушение кровли характеризуется наличием существенно необратимых процессов в окрестности очистного забоя и примыкающего выработанного пространства. При этом главными процессами являются разрушение пород- ных слоев (с их последующим падением на почву отработанного пласта или на ранее обрушенные породы) и самоподбутовка вышележащих пород вслед- ствие разрыхления обрушенных пород. Эти два процесса активно взаимодей- ствуют, порождая сложные периодические проявления горного давления у груди очистного забоя и в выработанном пространстве. Существующие ме- тоды механики сплошной среды (в частности метод конечных и граничных Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 92 элементов) не подходят к решению задачи о перераспределении напряжений и деформаций в процессе обрушения кровли. Причина состоит в том, что в данном случае важны стадии не столько упругого и пластического деформи- рования, сколько обрушения и дезинтеграции пород с их последующим разу- плотнением. Для решения указанной задачи наиболее подходящим (на сего- дняшний день) является метод дискретных элементов, разработанный проф. Кундаллом [1]. Преимущество данного метода состоит в том, что он с одина- ковой достоверностью учитывает все основные стадии, начиная с упругого деформирования через обрушение, падение и дезинтеграцию блоков с после- дующей дезориентацией обломков и заканчивая доуплотнением обрушенных пород. Именно этот метод использован при анализе динамики напряженно- деформированного состояния в окрестности очистного забоя в процессе об- рушения кровли. При этом были решены 12 отдельных задач, которые охватывают основ- ные горнотехнические ситуации, чаще всего возникающие в практике угле- добычи. Были выделены три основные группы задач, связанных с: обруше- нием кровли в штатном режиме, когда призабойное пространство и механи- зированная крепь остаются в безопасном состоянии; аварийным обрушением кровли, при котором происходит посадка крепи нажестко; обрушением под- работанной толщи при первой посадке кровли в процессе отхода лавы от раз- резной печи. Все задачи решены для типичных горно-геологических условий, соответ- ствующих Донецко-Макеевскому угледобывающему району. Глубина работ изменялась в пределах 500800 м; вмещающие породы характеризовались средней прочностью и обрушаемостью; кровля состояла из отдельных слоев, мощность которых составляла от 0,5 до 5 вынимаемых мощностей угольного пласта. Скорость подвигания очистного забоя соответствовала диапазону 50150 м/мес. Время деформирования разбивалось таким образом, чтобы длительность одного цикла пересчета напряжений и смещений составляла величину порядка 0,010,001 с. При общем числе циклов порядка 2030 ты- сяч охватывался временной интервал, достаточный для того, чтобы описать процесс обрушения от зарождения трещин впереди очистного забоя до паде- ния блоков породы в выработанное пространство. На рис. 1 показано состояние модели в процессе падения породного блока на почву для случая, когда обрушение происходит с сохранением условий безопасности. Как видно, картина общего деформирования и разрушения по- род весьма сходна с той, которую часто наблюдают на физических моделях или в натурных условиях. Впереди лавы над кромкой очистного забоя отме- чается локальная область ослабления кровли, при этом поврежденность мас- сива распространяется на ограниченном участке. Такая ситуация весьма ти- пична и часто встречается на практике. Следы локальных трещин и заколов, параллельных линии очистного забоя, можно наблюдать в непосредственной кровле очистного забоя, что характерно почти для всех лав региона. Важно отметить, что эта локальная поврежденность не приводит к потере устойчи- вости кровли, ее обрушению в призабойное пространство и т.п. Наличие та- ких заколов свидетельствует лишь о действии высокой концентрации напря- жений на кромке угольного пласта, что согласуется с общими представле- Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 93 ниями о закономерностях распределения опорного давления впереди очист- ного забоя. Рис. 1. Состояние модели в процессе обрушения кровли В процессе обрушения наблюдается отслоение отдельных фрагментов уг- ля из груди очистного забоя, что весьма типично для реальных условий и свидетельствует о том, что моделировался действительно динамический про- цесс обрушения кровли, а не его статическая имитация. Это усиливает досто- верность результатов моделирования. После упругой стадии деформирования (здесь она не рассматривается в силу хорошей изученности) происходит расслоение кровли вдоль слоевых контактов, причем начинается оно в первую очередь над кромкой очистного забоя и впереди него. Затем отрывистые цепочки расслоений сливаются в сплошные линии на контакте слоев. Характерно, что после нарушения кон- тактов происходит дальнейшее расслоение пород в пределах сплошных сло- ев. Последующее нарушение сплошности кровли протекает в виде накопле- ния поврежденности в форме запредельных деформаций сдвига. Такие об- ласти нарушенности появляются над краевой частью массива и режущим ря- дом механизированной крепи. Лишь на заключительной стадии обрушения по линии облома кровли возникают отрывные запредельные деформации. Другими словами, в начале процесса обрушения главную роль выполняют деформации сдвига, а на заключительной стадии – деформации отрыва. Максимальная концентрация напряжений наблюдается прежде всего над краевой частью массива и посадочным рядом механизированной крепи. Рас- пределение вертикальной нормальной компоненты наиболее контрастно по сравнению с главной и горизонтальной нормальными. Касательная компо- нента напряжений концентрируется в области изгиба слоя непосредственной кровли над перекрытием механизированной крепи и в нижней области крае- вой части пласта. При этом наибольшее значение имеет компонента напря- жений, порождающая сдвиг в вертикальной плоскости. Это согласуется с тем, что активную роль в формировании напряженного состояния в окрест- ности очистного забоя выполняют силы горного давления. Поэтому наи- большая интенсивность касательных напряжений наблюдается в вертикаль- ном направлении, порождающем сдвиг вдоль активной компоненты горного Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 94 давления. Характерно, что в момент, предшествующий обрушению, нормальные на- пряжения распределяются более равномерно, хотя их уровень в целом выше. После обрушения слоев уровень давления заметно падает, хотя напряжения больше концентрируются над краевой частью пласта и посадочным рядом механизированной крепи (рис. 2). Такие закономерности хорошо согласуют- ся с общими представлениями о динамике процесса обрушения, что гаранти- рует достоверность выводов дальнейшего анализа. Из рис. 2 хорошо видно, что в указанных зонах в период перехода от зави- сания к обрушению наблюдается скачок напряжений. В целом по всем ком- пьютерным экспериментам перепад давления над краевой частью угольного пласта составлял от 1 до 12%, а над посадочным рядом крепи – от 8 до 26%. Такая разница закономерна, поскольку концентрация напряжений впереди очистного забоя определяется весом всей зависшей толщи пород, а над поса- дочным рядом крепи  только нескольких слоев пород в пределах зоны пол- ных обрушений. Поэтому обрушение нескольких слоев на фоне пригрузки краевой части пласта не так заметно изменяет напряженное состояние масси- ва, как облом консольных частей этих слоев над посадочным рядом механи- зированной крепи. Таким образом, обобщив предварительный анализ динамики процесса об- рушения кровли в наиболее типичных горнотехнических ситуациях, можно выделить его главные особенности. Они заключаются в поэтапности раз- рушения кровли с последовательным участием касательных, а затем  нор- мальных растягивающих напряжений, а также в возникновении перепадов горного давления на 1030% в местах облома породных слоев. Подчеркнем, что процесс обрушения протекает многостадийно, хотя и весьма быстро. По- этому такие важнейшие параметры, как места накопления поврежденности пород кровли, концентрации напряжений и разрушений, перемещаются в пространстве и времени и на разных участках массива разные. Необходимо найти подход для обобщения процесса обрушения кровли с его описанием моделью, по возможности, простой и вместе с тем физически и геомеханиче- ски обоснованной. В силу того, что кровля обрушается послойно, эту задачу удалось решить Рис. 2. Динамика измене- ния коэффициента кон- центрации напряжений над краевой частью массива и над посадочным рядом ме- ханизированной крепи в процессе обрушения слоя кровли:   на забое,   на стойке Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 95 только в результате следующего подхода. Как уже было отмечено, во всех случаях обрушений активное участие в накоплении поврежденности массива принимает касательная компонента напряжений, а решающую роль на за- вершающей стадии обрушения играет нормальная растягивающая компонен- та. C другой стороны, процесс зависания и обрушения кровли очистного за- боя достаточно хорошо изучен с позиций теории балки или плиты в случае пространственной постановки задачи. Применимость теории балки много- кратно подтверждена известными отечественными и зарубежными учеными [24]. Из теории сопротивления материалов хорошо известно, что наиболее под- ходящей теорией прочности для балки является энергетическая, которая вы- ражается следующей зависимостью:       )( 22 3 yxyxe , (1) где e – эквивалентное напряжение; x(y), x(y) – нормальные растягивающие и касательные напряжения, действующие в балке-слое в направлениях x и y соответственно; [] – допустимые напряжения. Как видим, все положения математического моделирования весьма хоро- шо согласуются с указанной теорией, что дает основание использовать ее в качестве базовой основы при обобщении процесса послойного обрушения толщи. В конечном итоге важно знать высоту полных обрушений, которая, как показано выше, существенно изменяется по длине выемочного столба и от которой зависит коэффициент подбутовки вышележащей толщи. Учтем также тот экспериментальный факт, что слои кровли активно взаи- модействуют между собой в процессе деформирования и обрушения. Други- ми словами, поля напряжений в отдельных слоях существенно взаимовлияют друг на друга, коррелируя и согласовывая очередность обрушений и степень зависания. Можно утверждать, что есть веские основания рассматривать кровлю, состоящую из нескольких слоев, как единое целое. Важно только найти подходящий параметр для такого обобщения. Для объединения всех слоев в единую систему был найден эквивалент на основе приведения прочностных параметров и компонент напряжений с уче- том расстояния от каждого слоя до обнажения кровли в очистном забое [5]. Правомерность такого подхода уже подтверждена более ранней работой, на- правленной на создание геомеханической системы прогноза вывалов кров-ли в призабойное пространство [6]. Как показали результаты моделирования [6], процесс обрушения кровли зарождается у груди очистного забоя или на уровне посадочного ряда механизированной крепи. Именно здесь происходит первоначальное накопление поврежденности от сдвиговых деформаций, и в этих же местах впервые вступает в действие предельное растягивающее нор- мальное напряжение, завершая акт обрушения слоя. Поэтому правомерно приведение всех определяющих характеристик кровли к уровню обнажения или к уровню границы между непосредственной кровлей и угольным пла- стом. Данным подходом подчеркивается тот факт, что обрушение кровли на- чинается с данного места и дальнейшее развитие обрушения определяется прежде всего прочностными характеристиками пород, примыкающих к непо- Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 96 средственной кровле. Именно поэтому в классификации ДонУГИ значитель- ное внимание справедливо уделено характеристике пород непосредственной кровли с точки зрения обеспечения самоподбутовки, что, в свою очередь, влияет на весь дальнейший характер обрушения. Таким образом, пределы прочности пород на растяжение, касательная и нормальная компоненты напряжений в отдельных слоях приводились к об- нажению непосредственной кровли пласта по зависимости    ii iii Yh Yh / / , (2) где  – приведенный параметр (предел прочности или эквивалентное напря- жение, определяемое для каждого слоя по зависимости (1)); i – параметр приведения в конкретном i-м слое породы; hi – мощность i-го слоя; Yi – рас- стояние от центра тяжести i-го слоя до обнажения непосредственной кровли. Такое приведение было осуществлено на всех этапах обрушения пород- ных слоев для всех отработанных моделей. Приведение выполнялось на вы- соту текущего обрушения. Для сопоставимости при объединении всех дан- ных в одну статистическую выборку высота полных обрушений выражалась в безразмерном виде, т.е. в величинах вынимаемой мощности пласта. В про- цессе компьютерного моделирования максимальная достигнутая высота пол- ных обрушений равнялась 24 вынимаемым мощностям пласта. Это хорошо согласуется с результатами натурных измерений, показавших, что данная вы- сота редко превышает 30 вынимаемых мощностей. После выполнения операций приведения определялся параметр напря- женности S пород кровли по зависимости  eS , (3) где е и  обозначают приведенные эквивалентное напряжение и предел прочности на растяжение. Затем был построен график зависимости безразмерной высоты полных обрушений кровли от параметра ее напряженности. Оказалось, что между указанными параметрами существует достаточно тесная корреляционная связь (R2 = 0,89), которая может быть выражена линейной зависимостью. Во- обще говоря, в геомеханическом смысле такая зависимость достаточно ло- гична и ясна. Ее физический смысл заключается в том, что чем значительнее действующие эквивалентные напряжения превышают приведенный предел прочности пород, тем на большую высоту обрушится кровля. Фактор напря- женности пород кровли может увеличиваться не только с уменьшением при- веденного предела прочности, но и с увеличением ее прогиба в силу меньшей степени подбутовки. Также важно, что данная зависимость учитывает все слои кровли, участвующие в процессе обрушения, и расстояние от центра тяжести слоев до обнажения непосредственной кровли. Это дает возмож- ность обобщить процесс обрушения кровли как единого целого эквивалента, заменяющего реальную слоистую толщу, в которой процесс обрушения от- дельных слоев протекает последовательно и растянут во времени и простран- стве. Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 97 Установленная зависимость была положена в качестве физической основы геомеханической модели для расчета динамики обрушения кровли вслед за движущимся очистным забоем. Совокупность слоев пород непосредственной и основной кровель рассматривали как единую плиту, имеющую эквивалент- ные деформационные и прочностные характеристики. Приведение этих па- раметров производили по зависимости (2). Задачу о распределении напряже- ний в основании плиты-кровли решали методом конечных разностей. При этом подвигание очистного забоя моделировали на заданный шаг. В каждом узле расчетной сетки вычисляли эквивалентные напряжения и в случае на- рушения условия (3) вычисляли высоту обрушения кровли. В случае обруше- ния кровли пропорционально высоте обрушения увеличивали жесткость ос- нования плиты-кровли, что в физическом смысле отвечает самоподбутовке обрушенных пород. Чем больше высота обрушения, тем значительнее эф- фект самоподбутовки. Таким образом, путем учета двух основных геомеханических процессов  обрушения и самоподбутовки  была создана модель, способная имитировать периодику сдвижений массива в окрестности движущегося очистного забоя. На рис. 3 показан пример распределения обрушений кровли в выемочном столбе одиночного очистного забоя для следующих условий: глубина работ 600 м, мощность пласта 1,5 м, длина лавы 200 м, скорость ее подвигания 150 м/мес, что отвечает современным темпам подвигания механизированных очистных забоев. Распределение остаточной высоты кровли, которая оста- лась необрушенной, хорошо отражает периодичность процесса посадки ос- новной кровли. Шаг посадки составляет порядка 200 м, что совпадает с ре- зультатами натурных наблюдений в современных высокопроизводительных очистных забоях. Такая значительная величина шага обрушения объясняется конечной долговечностью вмещающих пород, обеспечивающей зависание кровли на значительных пролетах при высоких скоростях подвигания. Ха- рактерно, что такие периодические зависания кровли создают специфиче- скую динамику опорного давления впереди очистного забоя, приведенную на рис. 4. Сопоставление рис. 3 и 4 свидетельствует, что пики опорного давле- ния совпадают с периодами зависания кровли. На рис. 5 приведена картина обрушения прочной кровли в примыкающем к ранее выработанному пространству очистном забое. Расчет, выполненный для одиночной лавы, показал, что обрушение кровли происходит только при ее первичной посадке, когда лава отошла от разрезной печи. Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 98 Рис. 3. Распределение мощности необрушенной кровли по длине выемочного столба одиночной лавы Рис. 4. Динамика опорного давления впереди движущейся лавы Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 99 Рис. 5. Распределение мощности необрушенной кровли по длине выемочного столба лавы, примыкающей к ранее выработанному пространству После первичной посадки создаются условия для плавного прогиба кровли, поскольку на высоких скоростях подвигания ее пролет достигает длины, при которой изгибающие, крутящие моменты и перерезывающие силы не созда- ют опасных или предельных эквивалентных напряжений. Как видим, в слу- чае примыкания лавы к ранее выработанному пространству условие равнове- сия нарушается и наблюдается обрушение кровли со стороны примыкающего пространства. При этом распределение высот обрушения носит несиммет- ричный характер. Такой результат хорошо согласуется с физическим смыс- лом и наблюдаемыми проявлениями горного давления в натурных условиях. Выраженное зависание кровли действительно имеет место со стороны нетро- нутого массива. Таким образом, созданная модель позволяет прогнозировать динамиче- ские проявления горного давления в окрестности движущегося очистного забоя при произвольной конфигурации выработанного пространства. 1. P.A. Cundall, O.D.L. Strack, Geotechnique 29, ¹ 1, 47 (1979). 2. Н.М. Протодьяконов, Давление горных пород и различное крепление, Госгортех- издат, Москва (1930). 3. Г.Н. Кузнецов, Изучение проявлений горного давления на моделях, Углетехиздат, Москва (1959). 4. А.А. Борисов, Исследование вопросов горного давления методом объемных моде- лей, Госгортехиздат, Москва (1960). 5. Н.Я. Суворов, М.И. Чугай, Изв. вузов. Горный журнал № 6, 32 (1971). 6. Ю.Б. Грядущий, Геомеханические основы управления вывалоопасными кровлями в очистных забоях, Технiка, Киев (1998). Физика и техника высоких давлений 2003, том 13, № 2 100 N.I. Kras’ko, V.V. Nazimko MODELING OF ROCK PRESSURE REDISTRIBUTION DUE TO ROOF CAVING IN VICINITY OF ADVANCING LONGWALL FACE Roof caving in a longwall face has been investigated by discrete element method. It was discovered that the caving is a complex process that begins with separation and disintegra- tion of adjacent rock layers under action of shear stress. Tensile stress acts at the final stage of the caving. New geomechanic model has been developed to simulate periodic roof caving and stress redistribution around advancing longwall face. Fig. 1. State of the model during roof caving Fig. 2. Stress concentration dynamics in the rib of the face and over powered support leg:   at the face,   at support leg Fig. 3. Distribution of caving height along an isolated panel advance Fig. 4. Redistribution of abutment pressure in front of the longwall face along area of ex- traction Fig. 5. Distribution of caving height along the panel adjacent to a gob МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ �ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩЕЙ ОБРУШЕНИЕ �ПОРОДНЫХ СЛОЕВ КРОВЛИ В ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ MODELING OF ROCK PRESSURE REDISTRIBUTION �DUE TO ROOF CAVING IN VICINITY OF ADVANCING LONGWALL FACE

Моделирование динамики перераспределения горного давления, сопровождающей обрушение породных слоев кровли в очистном забое

Репозитарії

Схожі ресурси